第五章 3.利用传感器制作简单的自动控制装置—2020-2021(新教材)高中物理选择性必修第二册课件

工作过程:闭合S,当温度低于设计值时热敏电阻阻值大,通过电磁继 电器的电流不能使它工作,K接通电炉丝加热,当温度达到设计值时, 热敏电阻减小到某值,通过电磁继电器的电流达到工作电流,K断开, 电炉丝断电,停止供热。当温度低于设计值,又重复前述过程。
答案:见解析
实验一
实验二
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规律方法设计自动控制电路时,一般按照以下的思路进行 (1)根据题目给出的仪器和要求画出控制电路和工作电路。 控制电路由电源、开关、光敏电阻(或热敏电阻等其他敏感元件)、 电磁继电器和导线等组成;工作电路由电源、用电器(灯泡、电热 丝或其他用电器)、导线等组成。这两个电路相互独立,又通过电 磁继电器相关联,电磁继电器实际上是工作电路的开关。 (2)分析自控电路的合理性。 电路设计完成后,要对它的合理性进行分析,用光照射光敏电阻或 对热敏电阻加热,检查工作电路的接通和断开是否符合实际要求。 例如,自控路灯电路的设计要求是白天切断工作电路,使路灯熄灭, 晚上接通工作电路,使路灯发光。
实验一
实验二
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实验一
实验二
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三、实验器材
可调电阻、限流电阻、光敏电阻、暗电阻、亮电阻、三极管、发 光二极管、继电器、小灯泡、二极管、电源。 四、实验步骤
(1)连接电路,检查无误后,接通电源。 (2)让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射,调节电阻R1使发光 二极管LED或小灯泡L刚好不发光。 (3)遮挡RG,当光照减弱到某种程度时,就会看到发光二极管LED或 小灯泡L发光。 (4)让光照加强,当光照强到某种程度时,则发光二极管LED或小灯 泡L熄灭。 如果实验现象不明显,可用手电筒加强光照,或遮盖光敏电阻,再进 行观察。
实验一
实验二
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光控开关 一、实验目的
了解光控开关的原理。 二、实验原理
当环境的光比较强时,光敏电阻RG的阻值很小,三极管不导通,发光 二极管或继电器所在的回路相当于断路,即发光二极管不工作;继 电器处于常开状态,小灯泡L不亮。当环境的光比较弱时,光敏电阻 RG的阻值变大,三极管导通,且获得足够的基极电流,产生较大的集 电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。实 验原理图如图所示。
实验一
实验二
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解析:A、B接电磁继电器的线圈,所以A、B应接信号电压,线圈电流 随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放,从而使C、D接通或断 开,进而起到控制作用,故正确选项为A。 答案:A
实验一
实验二
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2.(多选)如图所示,全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制
其动作的,当进行排水和脱水工序时,控制铁芯1的线圈通电,使铁芯
实验一
实验二
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1.如图所示,某小型电磁继电器,其中L为含铁芯的线圈。P为可绕O 点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱。 电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是
() A.A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联 B.A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联 C.C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联 D.C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联
实验一
实验二
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3.如图所示,自动水位报警的示意图,其中继电器的线圈通过电流时,
磁铁吸引衔铁1,使它与触头3断开,与触头2接触。若要求水位正常
时绿灯亮,高出一定水位时红灯亮,现有红、绿灯泡各一个,红灯泡
应安在
位置,绿灯泡应安在
位置。(均选
填“A”或“B”)
实验一
实验二
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解析:水位正常时,线圈中没有电流,衔铁1与触头3接触,这时应绿灯 亮,所以绿灯泡应安在A位置,当高出一定水位时,线圈中有电流,磁 铁吸引衔铁1,使它与触头3断开,与触头2接触,这时应红灯亮,所以 红灯泡应安在B位置。 答案:B A
实验一
实验二
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实验一
实验二
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三、实验器材 电源、导线、开关、干簧管、继电器、蜂鸣器、发光二极管、电 阻、小磁体。 四、实验步骤 (1)连接电路前,要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直 接靠近干簧管,观察簧片能否正常动作。 (2)确定各元件可以正常工作后,连接电路。 (3)接通电源后,将磁体先后靠近和离开干簧管,分别观察实验现象。
实验一
Байду номын сангаас实验二
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实例引导 电磁继电器与自动控制 例题现有负温度系数的热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、 滑动变阻器、开关和导线若干。如图所示,试设计一个温控电路。 要求温度低于某一温度时,电炉丝自动通电供热,超过某一温度时, 又可以自动断电,画出电路图并说明工作过程。
实验一
实验二
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解析:电路图如图所示。
课时作业17 利用传感器制作简单的自动控制装置
一、单项选择题 1．街道旁的路灯，海里的船标都要求在夜晚亮，白天熄，利 用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实行了自动 控制，这是利用半导体的( B ) A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性 D．三种特性都利用
实验二
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门窗防盗报警装置 一、实验目的
了解门窗报警装置的原理。 二、实验原理
闭合电路开关S,系统处于防盗状态。当门窗紧闭时,磁体M靠近干 簧管SA,干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K,使继电器 工作。继电器的动触点c与常开触点a接通,发光二极管LED发光,显 示电路处于正常工作状态。当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧 管失磁断开,继电器被断电。继电器的动触点c与常闭触点b接通, 蜂鸣器H发声报警。干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用, 继电器则相当于一个自动的双向开关。实验原理图如图所示。
3.利用传感器制作简单的自动控制装置
学习目标
1.了解门窗防盗报警装置的原 理。 2.了解光控开关的原理。 3. 培 养 实 验 动 手 能 力 , 体 会 物 理知识在实际中的应用。 4. 体 验 从 原 理 到 应 用 的 过 程 , 培养科学严谨的学习态度和 勇于探索的创新精神。
思维导图
实验一
2运动,从而牵引排水阀的阀门排除污水。以下说法中正确的是
()
A.若输入的控制电流由a流入,由b流出,则铁芯2中A端为N极,B端为 S极 B.若输入的控制电流由a流入,由b流出,则铁芯2中A端为S极,B端为 N极 C.若a、b处输入交变电流,铁芯2不能被吸入线圈中 D.若a、b处输入交变电流,铁芯2仍能被吸入线圈中 答案:AD